Электрострикция и пьезоэлектричество

В Д., помещённом в электрич. поле, возникают объёмные силы, зависящие от 2,— эффект электрострикции. В ионных кристаллах, не обладающих центром симметрии, упругая деформация приводит к возникновению электрич. поляризации, т. е. имеет место пьезоэффект (см. Пьезоэлектричество). Л. Л. Полякова. [c.132]

Целая глава настоящей книги посвящена этим эффектам из-за их большого значения в технике. Они описываются линейными определяющими уравнениями — уравнениями, необходимыми для замыкания системы дифференциальных уравнений из законов сохранения. Электромеханические взаимодействия следующего порядка приводят к электрострикции — появлению напряжения, зависящего квадратичным образом от приложенного электрического поля и, следовательно, не зависящего от его направления. Этот эффект нелинеен, для его существования достаточно самой слабой симметрии — изотропности. Поэтому электрострикция типична для всех твердых и жидких диэлектриков, причем интенсивность ее изменяется при переходе от одного вещества к другому. Пьезомагнетизм (редко встречающийся эффект) и магнитострикция (очень распространенный) — магнитные аналоги пьезоэлектричества и электрострикции. Для их описания также нужна соответствующая формулировка определяющих уравнений. Взаимодействия более высокого порядка, чем второго, можно рассмотреть аналогичным образом. [c.12]

Электромеханические взаимодействия более высокого порядка по полю, чем электрострикция и пьезоэлектричество, можно назвать электроупругими взаимодействиями. [c.36]

Магнитострикция и пьезомагнетизм — магнитные аналоги электрострикции и пьезоэлектричества. Первый эффект соответствует появлению деформации, не зависящей от знака приложенного магнитного поля (следовательно, это — квадратичный эффект по полю), второй — появлению в некоторых нецентросимметричных кристаллах намагниченности при их деформации.. Естественный пьезомагнетизм редко наблюдается для него необходимо редко встречающееся сочетание подходящих кристаллографической и магнитной симметрий. Магнитострикция, которую имеют многие ферромагнетики (например, никель, иттрий-железные гранаты), находит применение в магнитострикционных преобразователях. Магнитострикция является причиной многих интересных взаимодействий одним из них является влияние-внутренних деформаций вследствие структурных дефектов на кривую намагничивания ферромагнетика. Другое важное явление в магнитоупорядоченных кристаллах (ферромагнетиках,, ферримагнетиках), которое будет далее рассматриваться в гл. 6,. состоит в появлении связи между колебаниями в поле деформации кристалла и в спиновой системе. Этот эффект взаимодействия между упругими и спиновыми волнами называется магнон-фононным взаимодействием, так как на языке физики твердого тела фононы — это воображаемые частицы, связанные с акустическими или упругими волнами соотношением де Бройля волновой механики. Возможность такого взаимодействия следует из того, что, как показывается в квантовой статистической физике, как фононы, так и магноны подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна. Вероятность встретить такое взаимодействие-увеличилась после открытия в 1956 г. нового типа ферромагнитных материалов — редкоземельных железных гранатов, среди. которых иттрий-железный гранат — наиболее хорошо известный представитель. [c.55]

Нужно подчеркнуть, что лишь немногие коэффициенты четвертого порядка известны нехватка информации об этих коэффициентах приводит к затруднениям в ряде приложений, в которых используются нелинейные эффекты или эффекты, основанные на них. Если материал обладает центральной симметрией, то все материальные коэффициенты нечетного порядка тождественно обращаются в нуль. Это имеет место для галогенов—щелочных металлов, например Na l или КС1, в которых электромеханические эффекты имеют другую природу, чем в кристаллах, допускающих полное разложение (4.2.26) (см. гл. 7). Это также показывает основное различие между пьезоэлектричеством, электрострикцией и другими электроупругими эффектами, которые часто путают в литературе. Действительно, из уравнения (4.2.26) в отсутствие тепловых эффектов и уравнения (4.2.24) 1 в общем случае следует [c.224]

Ясно, что напряжения, определяемые пьезоэлектрическим эффектом второго порядка (ем.к1), меняют знак вместе с электрическим полем, тогда как напряжения, определяемые электрострикцией Imn.kl), не меняются при обращении электрического поля. В этой главе рассматриваются в основном только линейные приближения определяющих уравнений, что означает квадратичное разложение энергии по всем аргументам, т. е. рассматривается только пьезоэлектричество, а для этого мы должны иметь дело с материалом, не имеющим центральной симметрии. Учет многих слагаемых более высокого порядка в разложении (4.26), тем не менее, полезен при рассмотрении некоторых эффектов нелинейных электроупругих взаимодействий. Такие эффекты кратко рассматриваются в 4.12. Полное изложение этого материала см. в специализированной монографии [Maugin, 1985]. [c.225]

Все приведенные общие соображения относительно С. ч. в известной степени приложимы и к генераторам с механич. стабилизацией. Способы механич. стабилизации заключаются в использовании в первую очередь явлений электрострикции (см.) и магпитострипции (см,), наблюдаю цихся у ряда твердых тел. В первом случав (при использовании электрострикции) стабилизация обычно называется также кварцевой (см. Пьезокварц) вследствие того, что в качестве стабилизаторов используют чаще всего препараты, изготовленные из кристаллов кварца, в к-рых, явление электрострикции имеет место. Метод в основном заключается в том, что вырезанная надлежащим образом по отношению к осям монокристалла кварца пластинка (илп кольцо, диск и др.) включается в ту или иную цепь лампового генератора в совокупности с другими колебательными контурами или даже без них. Включение пластинки производится т. о., что она свободно помещается между двумя электродами (фиг. 2), к-рые приключаются к соответствующим точкам в ламповом генераторе. Вследствие наличия в пластинке кварца прямого н обратного пьезоэффекта (см. Пьезоэлектричество) [c.378]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...